调节/石墨烯复合材料与纳米涂层过渡层之间的界面相互作用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 复合材料 复合材料 复合材料

背景情况:

• 接口相互作用极大地影响了石墨烯/合金复合材料的性能.
• 了解这些相互作用是定制复合性能的关键.

研究的目的:

• 调查接口相互作用如何影响石墨烯/合金复合材料的结构和性能.
• 通过纳米过渡层来设计和准备具有受控接口的复合材料.

主要方法:

• 制造石墨烯/合金复合材料,在石墨烯上先涂上一层纳米合金层.
• 使用激光微拉曼光谱学的分析,以评估石墨烯结构和应力.
• 在现场使用高分辨率扫描电子显微镜 (HRSEM) 来观察过渡层.
• 机械测试用于评估断裂行为,弹性模量和硬度.

主要成果:

• 纳米化涂层创建了一个过渡层,缓冲界面压力.
• 经过修改的复合材料表现出类似于纯的断裂行为,与未经修改的复合材料不同.
• 石墨烯结构在很大程度上保持完好,经历平面内应力.
• 在修改后的G/A/A复合材料中观察到增强的弹性模量,硬度,密度和微观结构均性.

结论:

• 接口相互作用对石墨烯/化合物结构和断裂力学产生深远的影响.
• 一个纳米氧化物过渡层有效地修改了界面应力,从而改善了材料性能.
• 这种方法通过管理接口工程来提供一种控制复合材料行为的方法.